51%攻击的定义是什么？

“51%攻击”指控制超过 50% 的网络算力或计算能力的单个矿工或一组矿工对区块链进行的攻击，并双花其部分代币。

• 攻击者将能够阻止新交易获得确认，从而使他们能够停止部分或所有用户之间的付款。他们还能够逆转和编辑在控制网络时完成的交易，这意味着他们可以双花硬币。
• 然而，他们肯定无法创建新的货币或更改旧的区块，修改其他人的交易记录，也无法阻止交易的发送。 51% 的攻击可能不会破坏数字货币，即使它被证明具有很高的破坏性。

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51% 攻击如何运作？

• 比特币和其他加密货币基于区块链，交易记录在分布式账本上，由矿工按时间顺序确认并排列在区块中，以防止加密货币的双花。以比特币为例，利用PoW共识机制解决如何获得记录权问题，并提出“最长链共识”。用于解决如何记录的问题。
• 至于51%攻击，拥有计算优势的个人或团体可以生成更长的链来阻止其他用户的攻击。基于 PoW 挖矿协议和最长工作量证明链共识的特点，发送交易并反转交易。 “51%”意味着个人或团体将占据整个区块链算力的51%，他们可以尝试选择当前区块，然后开始挖矿并扣留已挖出的区块。事实上，当恶意攻击者在整个网络中占有较高的算力比例时，即使没有达到51%，仍然可以制造攻击，这通常就是双花问题。
• 举一个虚拟的例子，假设攻击者A在区块高度拥有51%的算力共 1000 个，A 向 B 转账 10 个比特币，记录 a转移的比特币由矿工打包。交易确认后，A重新生成一条“更长的链”在区块高度999后，凭借51%的算力优势，在区块高度1000处将比特币转入C，交易记录被打包，即该链包含A向C转账的记录。根据“最长链共识”，包含向C转账记录的链成为主链，A向C转账的比特币B是“无效支付”。结果，攻击者A 已经花费了两次硬币。

51% 攻击比特币需要多少钱？

• 对于比特币来说，即使发生 51% 攻击，更改历史区块（攻击开始前锁定的交易）也将极其困难。交易越晚，更改它们就越困难。在检查点之前不可能更改交易，超过该检查点的交易将被硬编码到比特币的软件中。另一方面，网络算力低于 50% 的情况下也可能发生 51% 攻击，但成功的概率较低。
• 为了获得 51% 的计算能力，需要 ASIC（挖矿硬件）、功率容量或控制拥有大部分合成算力的矿池。两种方式都需要付出很大的代价。目前全网算力为150 EH/s，要实现这一目标，我们需要大约1.364M最高效率的ASIC（110 TH/s，每台3250 W），总共将消耗4.4 GW的电力。这意味着，如果单价为 4000 美元，仅硬件的总成本就超过 55 亿美元。考虑到赶上现有硬件制造商的所有研发成本，加上所需的所有其他数据中心设备，真正的成本可能要高得多。总之，成功攻击这些问题需要太多的计算能力，因此成本太高。

51% 攻击的可能性有多大？

• 在参与者数量较多的区块链网络（例如比特币）上发生攻击的难度更大。因为他们的集体计算能力超出了个人或团体共同努力所能克服的能力。
• 然而，规模较小的基于挖矿的加密货币更有可能面临 51% 攻击的风险。如果他们的代币使用完善的区块链，那么黑客只需要知道它使用的算法就可以了解如何攻击它
• 2018 年的一个月内，发生了 5 起 51% 攻击，全部发生在相对较小的区块链上，因为与大型区块链相比，小型区块链的成本很低。随着 51% 攻击变得越来越普遍，一些人担心更大的网络也可能面临风险。
• Crypto51 网站举例说明了对某些区块链进行 51% 攻击一小时的成本。目前的费率最高超过 100 万，但对于较小的区块链来说，成本骤降至几美元或更少。

历史上有发生过51%攻击吗？

• 克隆自以太坊区块链的 Krypton 和 Shift 在 2016 年 8 月遭受了 The 51 Crew 的 51% 攻击。 篡改了区块链的软件代码，这使得他们能够双花加密货币。他们还向受影响的各方发送了勒索信。51 Crew
• 2018 年 5 月，当时第 26 大加密货币比特币黄金遭受了 51% 的攻击。恶意行为者控制了比特币黄金的大量算力，因此即使比特币黄金反复尝试提高交易门槛，攻击者也能够在几天内进行双花，最终窃取超过 18 美元价值 100 万美元的比特币黄金。
• Firo币于1月18日遭遇2021年51%攻击。黑客篡改了区块链上先前确认的交易，影响了数百个区块。此后，Firo 的价格下跌了 15% 以上。

如何防范51%攻击？

虽然 51% 攻击并不常见，但也不容忽视。与 51% 攻击相关的风险可能是加密货币投资者非常关心的特定数字货币的贬值。如果一种加密货币频繁遭受区块攻击，可能会导致投资者对市场失去信心，导致加密货币价格暴跌。为了防止51%攻击，一件事就是允许更多的矿工参与，这将增加去中心化程度，减少个人或团体获得超过51%算力的机会。另一种方法是转向股权证明（PoS）模型，该模型根据人们持有的代币数量向他们分配采矿权。